SU1188582A1

SU1188582A1 - Method of determining thermal resistance of infusible materials

Info

Publication number: SU1188582A1
Application number: SU833578294A
Authority: SU
Inventors: Евгений Васильевич Калядов; Галия Давлетхановна Апалькова; Николай Васильевич Глушков; Эдуард Семенович Варыпаев; Нина Федоровна Кондрашенкова
Original assignee: Предприятие П/Я Ю-9877
Priority date: 1983-04-08
Filing date: 1983-04-08
Publication date: 1985-10-30

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКОСТИ ТУГОПЛАВКИХ МАТЕРИАЛОВ, по которому создают радиальный градиент температуры в дисковом образ43 це материала путем нагрева образца в центре пропусканием электрического тока и охлаждени его по периферии и определ ют физический параметр по изменению которого суд т о моменте разрушени образца, о т личающий тем, .что, с .целью повышени Точности определени момента разрушени материала угольных электродов, нагреву подвергают участок образца диаметром 0,2-0,4 его диаметра, пропускание тока осуществл ют электрокоитактным способом, а в качестве физического г (Л параметра определ ют амплитуду механических колебаний образца, по увеличению которой суд т о моменте его разрушени .A METHOD FOR DETERMINING THE THERMAL RESISTANCE OF FITTING MATERIALS, which create a radial temperature gradient in a disk sample of a material by heating a sample in the center by passing an electric current and cooling it peripherally and determining the moment of destruction of the sample, similar to . that, with the aim of increasing the accuracy of determining the moment of destruction of the material of the carbon electrodes, the sample area with a diameter of 0.2-0.4 of its diameter is subjected to heating, the current passing is carried out l dissolved elektrokoitaktnym manner well as physical g (parameter A determined amplitude of mechanical oscillations of the sample at which the increase of the moment judged its degradation.

Description

#f Изобретение относитс к испытательной технике, в частности, к сп собам определени термостойкости тугоплавких материалов. Цель изобретени - повьшение точ ности определени момента разрушени материала угольных электродов. На чертеже изображено устройство дл осуществлени предлагаемого способа. Устройство содержит токоподводы 1, электрически св занные с тра форматором 2 и источником питани , вьтолненным в виде понижающего ; трансформатора 3 и автотрансформатора 4. Дл контрол подведенной Мощности в электрическую цепь вклю чены амперметр 5 и вольтметр 6. Дл регистрации физических параметров имеетс пьезодатчик 7, электрически св занный с блоком 8 усилени и регистрирующим прибором 9. С последним также св зана термопара 10. Дл охлаждени периферии образца 1 имеетс холодильник 12. Способ осуществл ют следуюг; i образом. Дисковый образец 11, вырезанный из угольного электрода, зажимают в центре между токоподводами 1 и под вергают нагрезу его центральный участок, причем нагрев осуществл ю пропусканием электрического тока электроконтактным способом через токоподводы 1, Одновременно образец охлаждают по периферии при помощи холодильника 12. Температуру нагрева образца 11 измер ют при помощи термопары 10 и регистрируют при Помощи соответствующего .регист рирующего прибора 9, Создание разр тающего градиента температуры при локальном нагреве центральной част образца 11 достигаетс при соотно шении диаметра зоны нагрева к диаметру образца 11, равном 0,2-0,4. При соотношении диаметра зоны нагрева к диаметру образца 11 меньше О,2 при пропускании электрического тока теплового расширени центральной части образца 1 недостаточно дл развити разрушающих термических напр жений. В области контакта токоподводов 1 и образца 11 благодар повышенному контактному электросопротивлению по сравнению с электросопротивлением токоподводов 1 и самого образца 11, а также большой плотности тока, происходит локальный нагрев центра образца 11, что при одновременном охлаждении периферии последнего при помощи холодильника 12 создает разрушающую разность температур. При соотношении диаметра зоны нагрева к диаметру образца больше 0,4 не достигаетс разрушающа разность температур, так как при уменьшении рассто ни между зоной нагрева и периферией вследствие теплопроводности материала образца 11 разность температур уменьшаетс , и нар ду с тепловым расширением центральной части образца 11, подвергаемой локальному нагреву, происходит расширение к периферии . Таким образом, при соотношении диаметра зоны нагрева к диаметру образца, равном 0,2-0,4, обеспечиваетс достижение разрушающего градиента температуры и вследствие расширени нагретой центральной части образца 11 в последнем развиваютс напр жени превышающие предел прочности материала образца 11 и привод щие к его разрушению в виде трещин. При пропускании через, образец 11 переменного тока частотой 50 Гц в образце 11 возникают механические колебани , которые характеризуютс определенной амплитудой и периодом и регистрируютс при помощи пьезодатчика 7 и регистрирующего прибора 9. Образование трещины в образце 11 сопровождаетс резким увеличением амплитуды механических колебаний последнего, при котором фиксируют момент разрушенй обраГзца 11The invention relates to a test technique, in particular, to methods for determining the heat resistance of refractory materials. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the moment of destruction of the material of carbon electrodes. The drawing shows a device for carrying out the proposed method. The device contains current leads 1, electrically connected to the tra formatformer 2 and the power source, implemented as a buck; transformer 3 and autotransformer 4. Ammeter 5 and voltmeter 6 are included in the electrical circuit to control the supplied Power. To register the physical parameters, there is a piezoelectric sensor 7, electrically connected to the gain unit 8 and the recording device 9. A thermocouple 10 is also connected to the latter. cooling the periphery of sample 1, there is a refrigerator 12. The method is carried out as follows; i way. The disk sample 11, cut from the carbon electrode, is clamped in the center between the current leads 1 and its central part is heated, and the heating is carried out by passing an electric current in the contact method through the current leads 1. At the same time, the sample is cooled at the periphery using a refrigerator 12. The heating temperature of the sample 11 measured by thermocouple 10 and recorded with the help of an appropriate recording device 9, creating a discharge temperature gradient with local heating of the central part The sample 11 is achieved with a ratio of the diameter of the heating zone to the diameter of the sample 11 equal to 0.2-0.4. When the ratio of the diameter of the heating zone to the diameter of sample 11 is less than O, 2, when passing electric current, the thermal expansion of the central part of sample 1 is not enough to develop destructive thermal stresses. In the area of contact between the current leads 1 and sample 11, due to the increased contact electrical resistance compared to the electrical resistance of the current leads 1 and the sample 11 itself, as well as a high current density, the center of the sample 11 is locally heated, which, while cooling the periphery of the latter, creates a destructive temperature difference . When the ratio of the diameter of the heating zone to the diameter of the sample is greater than 0.4, the destructive temperature difference is not reached, since with a decrease in the distance between the heating zone and the periphery due to the thermal conductivity of the material of the sample 11, the temperature difference decreases, and along with the thermal expansion of the central part of the sample 11, local heating, expansion to the periphery. Thus, when the ratio of the heating zone diameter to the sample diameter is 0.2-0.4, a destructive temperature gradient is achieved and, due to expansion of the heated central part of the sample 11, the latter develops stresses exceeding the tensile strength of the material of the sample 11 and leading to it fracture in the form of cracks. When passing through a sample of alternating current with a frequency of 50 Hz, mechanical oscillations occur in sample 11, which are characterized by a certain amplitude and period and are recorded using a piezoelectric sensor 7 and a recording device 9. The formation of a crack in sample 11 is accompanied by a sharp increase in the amplitude of the mechanical oscillations of the latter, at which fix the moment of destruction of the pattern 11

Claims

METHOD FOR DETERMINING THE TEMPERATURE RESISTANCE OF REFRIGERABLE MATERIALS, by which a radial temperature gradient is created in a disk sample of a material by heating the sample in the center by passing electric current and cooling it around the periphery and determining the physical parameter by judging the moment of destruction of the sample, which differs in that in order to increase the accuracy of determining the moment of destruction of the material of carbon electrodes, a portion of the sample with a diameter of 0.2-0.4 of its diameter is subjected to heating, electric current is transmitted by the contact method, and as a physical parameter, the amplitude of the mechanical vibrations of the sample is determined, by increasing which the moment of its destruction is judged.

00 xia

00 th>